夏日哈木岩浆硫化物矿床中钴和镍关键金属的赋存状态及分布规律

东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床的工业价值，不仅取决于矿石中Co、Ni的含量，还取决于钴和镍关键金属的赋存状态和分布规律。笔者利用全自动矿物分析系统钻孔样品分析，确定Co和Ni在样品中有2种赋存状态：独立钴、镍矿物和含Co、Ni矿物。对钴、镍金属矿物进行原位主、微量元素分析发现，Co在钴、镍金属矿物中含量由高到低为：辉砷钴矿>砷镍矿、方硫铁镍矿、镍黄铁矿>红砷镍矿、磁铁矿>磁黄铁矿、黄铜矿；Ni在钴、镍金属矿物中含量由高到低为：砷镍矿、红砷镍矿>硫铋镍矿、方硫铁镍矿、镍黄铁矿>辉砷钴矿>磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿。选择钻孔中体积分数占比最高的磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿，进行原位核–边微量元素及面扫描分析发现，Co、 Ni在镍黄铁矿和黄铜矿单颗粒尺度上是均一分布的，两种矿物的Co/Ni值变化不大，表明矿物没有受到热液作用影响。然而，Ni在磁黄铁矿中分布不均一，并且矿物的Co/Ni值变化较大，表明磁黄铁矿对热液作用更为敏感。矿物原位主、微量元素分析结果显示，镍黄铁矿中的Co、Ni含量与镍、钴独立矿物接近，远超岩体中其他含钴、镍金属硫化物。因此，含Ni...     

新疆北山坡一镍矿床中钴的赋存状态、地球化学特征及其对钴成矿的启示

钴作为当今社会必需的一种关键矿产资源,岩浆铜镍矿床是我国钴资源供应的重要矿床种类之一,该类矿床中钴元素通常赋存于镁铁质硅酸盐矿物、硫化物、类硫化物和铁氧化物中,然而镁铁质硅酸盐和铁氧化物中的钴难以分选利用,因此钴赋存状态的厘定是铜镍矿床中钴资源评价和利用的重要前提。新疆东天山-北山地区发育大量晚古生代、普遍伴生钴的岩浆铜镍矿床,其中位于北山地区的坡一镍矿床以赋含高镍硫化物为特色,是研究岩浆铜镍矿床中钴元素的赋存状态、分布特征以及钴与镍相互关系的理想对象。坡一镍矿的含矿岩相主要为单辉橄榄岩、纯橄岩和橄长岩,以稀疏浸染状矿化为主,钴主要以类质同象形式赋存于镍黄铁矿,其次为铬尖晶石、橄榄石和磁黄铁矿,少见独立钴矿物。矿物微区原位分析结果显示原生矿物中钴含量由高到低依次为镍黄铁矿(～8404×10^-6)>>铬尖晶石(～475×10^-6)>磁黄铁矿(高Ni含量)(～299×10^-6)>橄榄石(～137×10^-6)>黄铜矿(～13.0×10^-6)>磁黄铁...     

芬兰北部克维特斯塔镍-铜-铂族元素矿床地质特征及矿床成因

位于芬兰北部中拉普兰绿岩带的克维特斯塔(Kevitsa)镍-铜-铂族元素矿床是世界上主要的岩浆镍-铜硫化物矿床之一。该矿床储量大,含丰富的镍-铜硫化物和铂族元素。对矿床产出环境、地质特征、矿床成因等进行了总结,结果表明:矿体主要赋存于克维特斯塔基性—超基性层状侵入体的超基性单元中。主要矿石类型为普通型和镍-铂族元素型2种,其中镍-铂族元素型矿石内橄榄石具极高的Ni含量。主要矿石矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、针硫镍矿、红砷镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿等,绝大部分铂族矿物包含在硅酸盐中和附着在硫化物颗粒边界。Re-Os、Sm-Nd、Sr及S同位素特征显示成矿岩浆为幔源,但受到地壳物质的混染作用。Pb同位素年代学结果表明克维特斯塔侵入体形成于古元古代。     

山东桃科铜镍矿床矿物学特征及其对矿床成因的指示

桃科铜镍矿床是山东目前发现的仅有的2处铜镍矿床之一,也是中国最早开采的铜镍矿床之一,同时也可能是中国形成时代最老的铜镍矿床。含矿岩体主要由橄榄辉长苏长岩、蚀变辉长苏长岩、变辉长岩、角闪岩组成,主要矿物为贵橄榄石、古铜辉石、普通辉石、角闪石和中基性斜长石(培长石、中长石、拉长石),岩石常发生强烈的绿泥石化、钠黝帘石化、纤闪石化;矿石中黄铜矿+镍黄铁矿+磁黄铁矿的矿物组合,为典型的岩浆型铜镍硫化物矿床的矿物组合;岩石及矿物特征表明矿床为岩浆作用的产物。通过矿物显微结构特征以及计算得出:桃科岩体橄榄石开始结晶温度大约在1421℃左右,古铜辉石和普通辉石的结晶温度在1030~1230℃之间,两矿物相在岩石中可以共存。矿石中大量镍黄铁矿蚀变为针镍矿,黄铜矿在边部蚀变为斑铜矿,以及黄铁矿较高的Co/Ni比值(0.1~12.9,平均4.1),都表明矿床在后期遭受了强烈的热液叠加改造作用。     

湘西北下寒武统镍-钼多金属富集层镍与钼的赋存状态

对湘西北三岔、杆子坪镍-钼富集层中镍-钼矿石进行了电子探针研究,发现了镍黄铁矿、辉砷镍矿、方硫镍矿、针镍矿、紫硫镍矿与铁辉砷镍矿等镍的独立矿物与“碳硫钼矿”等含钼的矿物。研究表明,镍-钼富集层中镍主要赋存在上述含镍矿物及细粒胶状黄铁矿中;钼主要以“碳硫钼矿”的形式存在。     

滇西南墨江金厂金镍矿床金、镍赋存状态及成矿过程探讨

墨江金厂金镍矿床位于滇西南哀牢山造山带中段,是西南三江地区一个独特的金镍共生矿床。笔者通过野外地矿物主要为针镍矿、辉砷镍矿、锑硫镍矿、黄铁矿等。依据矿(化)脉切割关系、矿石结构构造及矿物共生组合,墨江金厂金镍矿床成岩-成矿期共发育4个世代黄铁矿。沉积变质期以草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿为主,热液成矿期可划分为:早阶段石英-针镍矿-辉砷镍矿-锑硫镍矿-黄铁矿;主阶段石英-黄铁矿-毒砂-硫锑铜银矿-自然金;晚阶段方解石-石英-黄铁矿。对矿区赋金镍贯通性矿物黄铁矿进行详细的电子探针分析,结果显示4个世代黄铁矿微量元素有所差异。其中热液主阶段黄铁矿中含有Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Co、Ni和Te,显示其流体成分复杂。不同阶段黄铁矿Ni含量不同,沉积变质期黄铁矿中Ni含量较低,为0.00%~0.82%,平均0.26%;热液早阶段黄铁矿中Ni含量最高,为0.43%~3.15%,平均1.38%;热液主阶段黄铁矿中Ni含量降低,为0.00%~0.99%,平均0.22%;热液晚阶段黄铁矿中Ni含量最低,为0.00%~0.09%,平均0.03%。研究结果表明墨江金厂金镍矿床中主要含金矿物和含镍矿物形成于热液期,含金矿物形成晚于含镍矿物。Ni在热液流体中的迁移能力与流体温度正相关,温度越高,Ni进入黄铁矿晶格的能力越强。基于上述金、镍成矿过程研究成果,并对比国内外热液镍矿床的地质-地球化学特征,推断墨江金厂金镍矿床是一个受岩浆热液改造的中-低温热液金镍矿床。     

江西冷水坑矿田下鲍Ag-Pb-Zn矿床地质特征及银的赋存状态研究

下鲍大型Ag-Pb-Zn矿床位于江西冷水坑矿田西南部。矿床地质研究表明,成矿作用可以分三个阶段:(Ⅰ)闪锌矿-黄铁矿阶段;(Ⅱ)方铅矿-闪锌矿-银矿物阶段;(Ⅲ)黄铁矿-石英(方解石)阶段。岩矿石光薄片鉴定和电子探针分析表明,下鲍矿床主要金属硫化物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿及银矿物。电子探针分析显示,银主要以独立银矿物形式存在,金属硫化物中不可见银极少。银矿物种类主要为螺状硫银矿和自然银,呈裂隙银赋存于铁锰碳酸盐中或呈粒间银分布于铁锰碳酸盐粒间和早期硫化物晶隙间;另有少量硫银锡矿、含银黝铜矿、淡红银矿、金银矿及深红银矿、硫砷铜银矿等银矿物,呈亚显微粒状赋存于铁锰碳酸盐粒间或呈固溶体分离结构赋存于方铅矿、闪锌矿等硫化物中。主要银矿物大量赋存于铁锰碳酸盐中,表明银矿化与铁锰碳酸盐可能存在成因联系。     

东天山主要铜镍矿床中磁黄铁矿的矿物标型特征及其成矿意义

东天山是中国最重要的岩浆铜镍硫化物矿带之一,产有黄山东、黄山、香山、葫芦等大中型铜镍矿床。图拉尔根、白石泉两处镍铜矿床为近年来在新疆地区铜镍找矿中的重大发现,两者均属于与镁铁质-超镁铁质杂岩有关的岩浆熔离-贯入型矿床。矿物共生组合以磁黄铁矿 镍黄铁矿 黄铜矿为特征,磁黄铁矿系矿石中最主要组成部分。文章以X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析并辅以常规显微镜,查明这些矿床中磁黄铁矿均系Co、Ni的最主要载体矿物,Co、Ni元素主要以游离状态的硫化物(或硫砷化物)形式存在,如镍辉砷钴矿、钴辉砷镍矿、镍黄铁矿及紫硫镍矿等矿物。它们多以微细包裹体或出溶体形式随机地分布于磁黄铁矿内部,而少量的Co、Ni元素则以类质同像方式存在于磁黄铁矿晶格之中。图拉尔根、白石泉、葫芦三矿床中磁黄铁矿在多型结构以及微量元素地球化学方面均表现出一定的差异,系由两矿床容矿岩石基性程度及成矿温度之差异引起。     

东昆仑夏日哈木矿床镍黄铁矿、磁黄铁矿成因认识及钴赋存特征

继世界第三大金川铜镍矿床之后,东昆仑夏日哈木是中国境内发现的又一超大型岩浆镍钴硫化物矿床,也是造山带背景发现的最大规模的同类矿床。前人在矿物学方面的研究主要集中在硅酸盐矿物上,而对成矿物质本身——硫化物矿物学研究较为薄弱,限制了镍钴矿体深部成矿过程的客观认识和区域找矿新突破。通过系统划分镍黄铁矿的产出状态,结合Ni/Fe原子比及Co元素的分布和对磁黄铁矿种类的划分,初步判断夏日哈木矿床经历了至少两期岩浆成矿作用。其中早一期的岩浆活动熔离出少量的高钴硫化物,硫化物结晶温度较高,而晚一期的岩浆活动熔离出大量的硫化物,且结晶温度较低。综合镍黄铁矿中金属原子与硫原子比值变化特点,发现在硫化物结晶过程中硫逸度是逐渐增高的,可能受到硫化物和硅酸盐矿物的结晶以及外来硫加入等因素的共同影响。在夏日哈木矿床中,Co在金属硫化物中主要赋存在镍黄铁矿内,在磁黄铁矿中主要赋存在陨硫铁和六方磁黄铁矿内;在砷化物中主要赋存在辉砷钴矿内,相比于硫化物,Co更倾向在砷化物中富集,这些特征可以为Co元素的选冶研究与综合利用提供技术支撑。     

东昆仑石头坑德镍矿床岩石矿物特征

青海石头坑德是近年来发现的镍矿床,赋矿岩石为辉长岩、辉石岩相和橄榄岩相;矿石金属矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿。矿石主要为交代粒状结构,海绵陨铁状,块状构造。该文中对石头坑德镍矿床和夏日哈木超大型镍矿的主要岩石矿物组合和矿石矿物组合作了比较,表明石头坑德镍矿具有形成大型-超大型规模矿床的有利条件。     

东昆仑石头坑德镍矿床岩石矿物特征

青海石头坑德是近年来发现的镍矿床,赋矿岩石为辉长岩、辉石岩相和橄榄岩相;矿石金属矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿。矿石主要为交代粒状结构,海绵陨铁状,块状构造。该文中对石头坑德镍矿床和夏日哈木超大型镍矿的主要岩石矿物组合和矿石矿物组合作了比较,表明石头坑德镍矿具有形成大型-超大型规模矿床的有利条件。     

东昆仑石头坑德镍矿床岩石矿物特征

青海石头坑德是近年来发现的镍矿床,赋矿岩石为辉长岩、辉石岩相和橄榄岩相;矿石金属矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿。矿石主要为交代粒状结构,海绵陨铁状,块状构造。该文中对石头坑德镍矿床和夏日哈木超大型镍矿的主要岩石矿物组合和矿石矿物组合作了比较,表明石头坑德镍矿具有形成大型-超大型规模矿床的有利条件。     

西藏南木林县浦桑果铜多金属矿床矿石矿物特征及钴、镍元素赋存状态研究

西藏冈底斯成矿带南木林县浦桑果铜多金属矿床是新发现的大型铜多金属矿床,该矿床以品位高,成矿元素复杂为其特征。本文应用野外地质编录、显微镜鉴定、电子探针等手段对浦桑果矿床矿石矿物特征以及Co、Ni元素赋存状态进行了研究。矿石矿物主要由黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、铜蓝等组成。矿石中的有用元素除了铜、铅锌、银外,钴、镍元素是伴生有益组分,矿石中主要Co-Ni元素独立矿物为镍辉砷钴矿。通过电子探针分析,Co元素含量平均为17.87%,Ni元素含量平均12.66%,Co-Ni元素同时以类质同象置换铁的形式赋存于金属硫化物中,黄铜矿平均含Co0.04%、Ni0.08%,黄铁矿平均含Co0.40%、Ni0.20%,闪锌矿平均含Co0.14%、Ni0.06%,磁黄铁矿平均含Co0.79%、Ni0.18%等。Co-Ni元素作为重要的伴生矿产,对提高矿床综合利用价值,丰富青藏高原矿床类型,指导找矿工作部署具有重要的意义。     

新疆磁海Fe(-Co)矿床:两个系列幔源岩浆复合的热液矿床

新疆东部的磁海是一个以Fe-Co组合为特色的矿床。对磁海矿区镁铁-超镁铁岩的年代学和地质地球化学、矿床共生Co的地质特征、黄铁矿的成分特征等研究发现,磁海矿床是一个同期两个系列(即铜镍系列和钛铁系列)幔源岩浆作用复合的岩浆热液型矿床。铜镍系列主要形成了橄榄辉长岩、橄长岩、辉长岩和角闪辉长岩等深成侵入相,辉长岩锆石U-Pb年龄为(279.1±1.4)Ma;岩石以较高的m/f值(多数>1.5)为特征;同时,岩石具有较高的Cu、Ni、Co含量,并赋存有Cu-Ni-Co矿化体,表明该系列与矿床中Co的来源关系密切。钛铁系列以火山-次火山作用为主,形成了玄武岩-辉绿岩等喷出相和超浅成侵入相,玄武岩的锆石U-Pb年龄为(276.2±2.2)Ma;岩石以较低的m/f值(多数<1.5)为特征;岩石中Cu、Ni含量较低而TiO2含量较高,并赋存了磁海矿床主要的磁铁矿体,表明与矿床中Fe的来源密切相关。磁海矿床矿体和矿石地质特征表明,主要磁铁矿(-Co)矿体的形成受控于热液作用,属于与基性-超基性岩浆有关的热液矿床。对不同类型黄铁矿的产出特征及成分特征研究显示,Co的成矿是在磁铁矿成矿之后,(次)火山热液活动继续对与磁铁矿共生的黄铁矿进行交代,形成了含钴黄铁矿和其他钴矿物。也就是说,矿床中Fe和Co是两种来源两个阶段复合形成的,磁海矿床的Fe-Co复合成矿作用实质上是钛铁系列与铜镍系列岩浆的复合。     

喷流沉积型多金属矿床中镍钼的赋存特征

喷流沉积型矿床是矿床地质学研究的前沿课题,查明矿石中重要组分(镍和钼)的赋存状态是该类矿床地质学研究的重要内容。湘黔地区天鹅山-黄家湾、大坪-大浒镍钼矿带是典型的海底喷流沉积矿床,本文采集该矿区的样品,应用化学和光谱定量分析、偏光显微镜和X射线衍射、扫描电镜、电子探针等大型现代仪器相结合的分析手段,研究了矿石中镍和钼的赋存状态。化学和光谱分析确定矿石中镍含量为3.76％,钼含量为4.99％;偏光显微镜下观察发现金属矿物零星分布,颗粒细小,结晶程度差,光学特征极不明显,晶体形貌特征难以观察,初步推断矿石矿物以胶状形式存在,但在光学显微镜下很难为这些矿物定名和描述;X射线衍射分析验证了偏光显微镜鉴定结果,印证了样品中存在很多非晶质矿物,仅有钨钼钙矿和镍黄铁矿两种矿物含有镍钼,且矿物含量很低(分别为0.4%和0.8%),对比化学分析结果,可推断样品还存在其他富含镍钼元素的矿物。进一步对富集镍钼元素的区域进行电子探针分析,最终确定了镍除了赋存于辉砷镍矿、方硫镍矿中,在胶状黄铁矿和磁黄铁矿边缘呈蠕虫状花边的镍黄铁矿中也有富集;钼主要赋存于碳硫钼矿中。矿石中的镍钼主要赋存于由胶态向结晶态过渡的金属矿物中,研究成果为该类矿床的矿石矿物学研究、选矿、冶炼及矿石综合利用提供重要的信息和依据。     

黑龙江省老柞山金矿金的赋存状态研究

老柞山金矿原生矿石为稠密浸染状、致密块状金矿石,矿石中主要金属矿物为磁黄铁矿,约占11%,磁黄铁矿以浸染、致密块状分布于混合花岗岩中;脉石矿物约占80%,以石英、长石为主。矿石中金品位为7.25×1-0 6,金矿物为含银自然金,金矿物的粒度分布于0.074~0.0005mm之间,一般为0.037~0.010mm之间。磁黄铁矿是本矿床中金的最主要载体矿物,约占67.02%的金以自然金的形式赋存于磁黄铁矿中。     

湖南张家界杆子坪黑色岩系型镍钼矿床工艺矿物学研究

对张家界杆子坪黑色岩系型镍钼矿进行矿物学分析和扫描电镜研究,发现镍主要赋存于铁-方硫镍矿[(Ni,Fe)S2]、针镍矿(NiS)、方硫镍矿(NiS2)、硫镍矿(NiNi2S4)、辉砷镍矿(NiAsS)、紫硫镍矿(FeNi2S4)、镍黄铁矿[(Fe,Ni)9S8]等;钼主要以"胶硫钼矿"的形式存在。镍钼矿物多与黄铁矿、脉石矿物交代共生,反映出矿物嵌布关系的复杂性。镍钼矿物嵌布粒度不均匀且细小,给选矿带来很大的难度。     

吉林省红旗岭铜镍硫化物矿床矿石学特征

吉林省红旗岭地区目前正在开采的铜镍硫化物矿床共有5个,均属岩浆熔离型矿床.矿石矿物磁黄铁矿显微镜下可识别出3个同质多象变体:陨硫铁(tr)、六方磁黄铁矿(hpo)和单斜磁黄铁矿(pm).其基本结构主要为NiAs型,具有较高的Ni Cu Co含量,与相应的地幔包体成分相近.镍黄铁矿也有高温结晶型、低温出溶型和低温结晶型3种类型.电子探针微区成分分析显示了同种矿物的不同变种在成分上具有继承与关联性.在该矿床首次发现的辉砷镍矿的存在和黄铁矿的标形特征说明含S-As流体的交代作用在成岩后期普遍存在,为分析红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿机制研究提供了矿物学信息.     

云南金宝山铂钯矿Pd赋存状态的补充研究

金宝山铂钯矿是峨眉山大火成岩省已知最大的铂族元素矿床,矿化产出在金宝山岩体超镁铁岩相中,矿石含浸染状硫化物.对矿石样品中硫化物进行电子探针分析发现镍黄铁矿及针镍矿中含有较高的钯,含量分别达到 500×10-6～1700×10-6和 1100×10-6～1900×10-6.结合全岩分析结果进行质量平衡计算,表明其矿石中钯主要以非独立矿物形式赋存在镍黄铁矿和针镍矿中.     

陕西略阳煎茶岭镍矿床成矿及矿石变质过程的地球化学研究

矿床中存在着岩浆离熔成因的磁黄铁矿-镍黄铁矿矿石和热液改造成因的黄铁矿-针镍矿-辉镍矿矿石。研究证明现在矿石中存在的硫化物均为较低温度条件下的变质产物,并且矿物组合的更替不仅同温度变化有关,同时还受体系中氧逸度和硫离子活度的控制。矿物组合的地球化学分析表明,现有Fe-Ni-S体系低温（<300℃）相平衡图解之间存在着矛盾的原因可能是忽略了氧化-还原条件的影响。